UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA José Carlos Rocha Jr
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA José Carlos Rocha Jr INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS E A RELAÇÃO ENTRE OS PADRÕES DE DIVERSIDADE BETA TAXONÔMICA E DIVERSIDADE BETA FUNCIONAL DE SERPENTES NEOTROPICAIS Florianópolis 2019 José Carlos Rocha Jr INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS E A RELAÇÃO ENTRE OS PADRÕES DE DIVERSIDADE BETA TAXONÔMICA E DIVERSIDADE BETA FUNCIONAL DE SERPENTES NEOTROPICAIS Dissertação submetida ao Programa de Pós- graduação em Ecologia da Universidade Federal de Santa Catarina como requisito para a obtenção do Título de Mestre em Ecologia Orientador: Prof. Dr. Selvino Neckel de Oliveira Coorientador: Prof. Dr. Cristian de Sales Dambros Florianópolis 2019 José Carlos Rocha Jr INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS E A RELAÇÃO ENTRE OS PADRÕES DE DIVERSIDADE BETA TAXONÔMICA E DIVERSIDADE BETA FUNCIONAL DE SERPENTES NEOTROPICAIS Esta Dissertação foi julgada adequada para obtenção do Título de “Mestre em Ecologia” e aprovado em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em Ecologia Florianópolis, 06 de maio de 2019. ________________________ Prof. Dr. Fabio Gonçalves Daura Jorge Coordenador do Curso Banca Examinadora: ________________________ Prof. Dr. Selvino Neckel de Oliveira Orientador Universidade Federal de Santa Catarina ________________________ Prof. Dr. Sérgio Floeter Universidade Federal de Santa Catarina ________________________ Prof. Dr. Tobias Saraiva Kunz Instituto Butantã Dedico este trabalho ao meu Amor pela Natureza. AGRADECIMENTOS Ao meu pais José e Edna, e minha irmã Ana. Dedico também aos meus tios, Jaime e Marlene, que me acolheram durante a reta final desse ciclo. Aos irmãos e irmãs da vida, que nestes dois anos me ouviram, compreenderam, ajudaram, e em mim acreditaram. Amo vocês. Agradeço com muito carinho, à Joanna Rabello. Gratidão por acreditar em meus sonhos e me incentivar. Gratidão a todas as pessoas que proporcionaram, participaram e compartilharam de experiências em meio a natureza (dentre estudos, estágios, trabalhos, conversas, viagens, campos, rolês, rituais, caçadas...). Amo a Vida e o Estudo da Vida! Agradeço a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em especial a Pós- Graduação em Ecologia (POSECO). À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) pela disponibilidade de bolsa. Aos professores, funcionários e colegas por cada experiência vivida. Grato pelas amizades que nasceram neste meio de pessoas incríveis. Agradecimento especial para Clarissa, pessoa importante em uma etapa de turbulências. Gratidão pela amizade recíproca e transparência em nossas conversas. Gratidão pelas trocas, conselhos, risadas, lágrimas, cervejas...obrigado também pelas revisões e auxílio no inglês. Agradeço ao meu orientador e coorientador, que me auxiliaram com muita paciência. Obrigado Selvino Neckel pela orientação, e por me receber em seu laboratório. Também agradeço ao Cristian Dambros, que me acolheu em seu laboratório, e teve participação essencial para o desenvolvimento desse estudo. Ao Eduardo Giehl, colega de pós-graduação, professor e “coorientador”. Grato por cada ensinamento e experiência que vocês proporcionaram. Aos colegas do Laboratório de Ecologia de Anfíbios e Répteis (LEAR) que me acompanharam durante a pós. Gratidão em especial pelos bons momentos com João, Léo, Kauan, Anderson, Fer, Saty, Edu... agradeço também aos colegas do Laboratório de Ecologia Teórica e Aplicada (LETA) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), pela recepção, conversas, revisões e sugestões na dissertação. Grato pelas pessoas incríveis que conheci em Santa Maria, em especial Felipe, Anita (e família) e Dilson (e família). Por fim, agradeço a todos que estiveram comigo durante este ciclo. O mestrado era um sonho, que chegou em ocasião imprevista e de maneira inesperada. Ciclo de muito aprendizado, evolução e autoconhecimento. “SONHO E ESCREVO EM LETRAS GRANDES”. (BELCHIOR, 1979) RESUMO Atualmente estudos ecológicos abordam diferentes métricas para estimar a biodiversidade, sendo a abordagem taxonômica é a mais utilizada. Contudo, sob tal perspectiva as espécies são consideradas equivalentes em suas funções nos ecossistemas, e estudos baseados em diversidade funcional têm mostrado resultados divergentes a abordagem taxonômica. Além disso, estes estudos mostram grande potencial em revelar a organização das comunidades. Através dos atributos funcionais organismos interagem com o meio, e suas relações com o meio indicam os fatores ambientais como principais impulsionadores dos padrões de diversidade funcional. Neste sentido, o presente estudo buscou identificar a relação entre padrões de diversidade beta funcional e diversidade beta taxonômica, assim como avaliar se fatores ambientais são os principais responsáveis pela variação taxonômica e funcional entre comunidades de serpentes neotropicais. Para isso, foram reunidos dados de atributos funcionais de 827 espécies de serpentes, distribuídas em 1.185 células de grades na região Neotropical. Através de uma análise fourth-corner, encontramos uma forte associação entre atributos e fatores ambientais locais. Para testar as hipóteses, foram estimadas a diversidade beta taxonômica e diversidade beta funcional, e realizado o particionamento dos componentes de substituição e aninhamento. Estes dados foram utilizados como variáveis respostas em modelos de regressão múltipla de matrizes, sendo também realizada a partição da variação entre fatores climáticos, de cobertura do solo e geográficos que explicam os padrões de diversidade beta. A diversidade beta taxonômica e diversidade beta funcional das comunidades aumentaram com a distância ambiental, sendo explicadas sobretudo por fatores climáticos. A diversidade beta taxonômica foi causada por substituição de espécies, a diversidade beta funcional por aninhamento funcional, e as abordagens mostraram relação positiva fraca. Os fatores ambientais explicaram melhor a variação da composição taxonômica, sendo a diversidade beta funcional pouco explicada pelas condições ambientais. O estudo reforça a importância de adotar diferentes abordagens em estudos de comunidades, assim como a necessidade de preencher lacunas de amostragem em relação aos dados de atributos funcionais mais precisos para estimar a diversidade funcional de serpentes. Palavras-chave: Diversidade funcional. Diversidade beta. Atributos funcionais. Fatores ambientais. Serpentes. ABSTRACT A wide variety of metrics have been used to estimate biodiversity in ecological studies. Of these, the most frequent is the taxonomic approach, that considered species as equally equivalents in their ecosystem functions. However, studies based on functional diversity have been showed divergent results through taxonomic approach. Additionally, studies based on functional diversity have demonstrated an emerging potential in revealing community structure. Individuals can interact with the environment through their functional attributes, and this relation provide evidences of environmental factors acting as the main drivers of the functional diversity patterns. Here, we aim to 1) identify the relation between patterns of functional beta diversity patterns and beta taxonomic diversity, and 2) evaluate if environmental factors are the main drivers for both taxonomic and functional variation among communities of neotropical snakes. We used functional attribute data from 827 species of snakes distributed along 1.185 grid cells in the Neotropical region. The fourth-corner analysis demonstrated a strong association between attributes and local environmental factors. We estimated the taxonomic beta diversity, functional beta diversity and partitioning of the substitution and nesting components. The obtained data were used as response variables in multiple regression models in matrix approach. Plus, we partitioned the variation among different factors (i.e. climatic, soil cover and geographic) underlying the beta diversity patterns. The beta taxonomic diversity and beta functional diversity of communities increased with environmental distance and can be explained mainly by climatic factors. The beta taxonomic diversity was driven by species substitution whereas functional beta diversity was driven by functional nesting, and the approaches showed weak positive relation. The obtained variation in taxonomic composition was better explained by the environmental factors, whereas the functional beta diversity showed weak relation with the environmental conditions. Our study reinforces how different approaches in community studies can fill the remaining gaps related to the most accurate functional attribute data to estimate the functional diversity of snakes. Keywords: Functional diversity. Beta diversity. Functional attributes. Environmental features. Snakes. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Análise fourth-corner e coeficientes de interação da relação entre atributos funcionais e variáveis ambientais. Relações significativas em vermelho (positiva) e azul (negativa). Intensidade das cores representam a magnitude de associação. Valores de probabilidade baseados em permutação são apresentados para as associações. ....................... 34 Figura 2 – `Padrão espacial de distribuição da Substituição Taxonômica (c) e Substituição Funcional (d) da diversidade beta de serpentes neotropicais...................................................35 Figura 3. Correlação de Spearman entre a diversidade beta taxonômica e diversidade beta funcional das comunidades de serpentes neotropicais. ............................................................. 36 Figura 4. Teste de Mantel